DE4491527C2 - Durchlauflesegerät für Chipkarten - Google Patents

Description

1. Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung betrifft ein Durchlauflesegerät für Chipkarten.

2. Beschreibung der verwandten Technik

Eine Chipkarte weist einen in sie eingebetteten Siliziumchip auf, der weit größere Mengen an Information enthalten kann als die Magnetstreifen üblicher Informa­ tion tragender Karten. Die Chips dieser Chipkarten weisen typischerweise acht Eingangs-/Ausgangsanschlüsse nach der Art von Kontakten auf. Ein Kontakt dient zum Aufladen des Chips, und die restlichen werden zum Adressieren von Speicherzellen in dem Chip und zum Zurückladen von Daten aus diesen Spei­ cherzellen verwendet. Übliche Chipkartenlesegeräte weisen einen Schlitz auf, in welchen eine Karte eingeführt wird, bis sie auf einen Anschlag trifft. Wenn die Karte an den Anschlag stößt, ist der Chip fluchtend mit einem Lesekopf ausge­ richtet, dessen Kontakte mit den Kontakten des Chips zusammenpassen, um den Chip aufzuladen und ein Lesen von dem Chip zu beginnen.

Die übliche Methode zum Lesen von Chipkarten ist nicht an den Umgang mit ei­ nem hohen Kartendurchsatz angepaßt. Ein hoher Durchsatz kann erforderlich sein, wenn bspw. neue Karten zu ihren Eigentümern versandt werden.

Aus der US 4,827,425 ist ein Gerät bekannt, bei dem über einen gemeinsamen Einzugweg Chipkarten aus einem Magazin eingezogen werden, um sie trom­ melförmig angeordneten Schreib-/Leseeinheiten 29 zuzuführen (siehe Fig. 2 und 3 mit der zugehörigen Beschreibung in der US 4,827,425).

Weiterhin ist es aus der US 4,833,310 bei einem Kartenleser bekannt, daß er einen Lesekopf 30 aufweist, der mittels einer Zahnstange und weiterer Antriebs­ teile über eine schiefe Ebene in Lese-/Schreibposition gebracht wird (siehe Fig. 2B und 3 mit der zugehörigen Beschreibung in der US 4,833,310).

Schließlich ist es aus der DE 40 07 221 A1 bekannt, daß ein Prüfkopf für Wert­ karten eine Vielzahl von Kontaktstiften aufweist (siehe die Patentansprüche 1 und 8).

Diese Erfindung versucht Nachteile bekannter Chipkartenlesegeräte zu überwin­ den.

Zusammenfassung der Erfindung

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Durchlauflesegerät für Chipkarten be­ reitgestellt, welches einen Kartenförderer zum kontinuierlichen, in regelmäßigen Abständen entlang einer Kartenbahn in einer stromabwärts verlaufenden Rich­ tung erfolgenden Fördern von Chipkarten, wobei jede Chipkarte einen eingebet­ teten Siliziumchip mit Anschlüssen aufweist, einen einen Lesekopf für Chipkarten tragenden Träger und ein Mittel zum kontinuierlichen Antreiben des Trägers in einer zirkulierenden Bahn umfaßt, wobei die zirkulierende Bahn ein mit einem Abschnitt der Kartenbahn fluchtend ausgerichtetes Bahnsegment aufweist und wobei das Antriebsmittel den Träger entlang dem Bahnsegment in der stromab­ wärts verlaufenden Richtung und synchron mit dem Kartenförderer antreibt, so daß der Lesekopf für Chipkarten zur wirksamen Verbindung mit den Anschlüssen einer sich entlang dem Abschnitt der Kartenbahn bewegenden Chipkarte ange­ ordnet ist.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

In den Figuren, die beispielhafte Ausführungen der Erfindung offenbaren,

ist Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Durchlaufle­ segeräts für Chipkarten,

ist Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Teils von Fig. 1,

ist Fig. 3 eine Seitenansicht eines Durchlauflesegeräts für Chipkarten gemäß einer anderen Ausführung dieser Erfindung und

ist Fig. 4 eine Folge von Ansichten, die den Betrieb des Chipkartenlesegeräts von Fig. 3 zeigen.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungen

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 umfaßt ein Durchlauflesegerät 10 für Chipkarten einen Kartenförderer 12, einen Leseköpfe 16a und 16b für Chipkarten tragenden Träger 14 und einen Antrieb (Antriebsmittel) 18 (schematisch dargestellt) zum Antreiben des Trägers 14 in einer zirkulierenden Bahn.

Der Kartenförderer umfaßt eine Kartenrinne 20 mit einer Basis 22, welche durch aufgerichtete Arme 26 begrenzt ist. Die Arme 26 sind ein wenig weiter als die Breite einer Chipkarte 24 voneinander beabstandet. Der Kartenförderer weist eine Anzahl von Antriebsnasen 28 auf, die in regelmäßigen Abständen 30 ent­ lang der Länge des Förderers voneinander beabstandet sind. Die Antriebsnasen sind in der stromabwärts verlaufenden Richtung 32 mittels eines Förderermotors 19 über eine mechanische Verbindung (nicht gezeigt) kettengetrieben, um Chip­ karten in diese stromabwärts verlaufende Richtung zu schieben.

Der Antrieb 18 für den Träger umfaßt ein Paar stromaufwärts verlaufender Ket­ tenschleifen 38, die zwischen koaxialen Rädern 34 und koaxialen Rädern 36 befestigt sind. Ein Stab 40 ist an jede der beiden Kettenschleifen 38 angeschlos­ sen, so daß sich der Stab transversal zu den Kettenschleifen und transversal zu der Rinne 20 erstreckt. Der Stab 40 ist an die Seite des stromaufwärts gerichte­ ten Endes 42 des Trägers 14 angeschlossen. In gleicher Weise sind ein Paar stromabwärts verlaufender Kettenschleifen 48 zwischen Rädern 44 und Rädern 46 befestigt, und ein Stab 50 ist an den zwei Kettenschleifen 48 transversal zu den Kettenschleifen 48 und der Kartenrinne 20 befestigt und ist an das stromab­ wärts gerichtete Ende 52 des Trägers 14 angeschlossen. Der Fördermotor 19 treibt die stromaufwärts verlaufenden Kettenschleifen 38 (und infolgedessen die stromabwärts verlaufenden Kettenschleifen mittels Kraftübertragung über den Träger 14) in einer entgegen dem Uhrzeiger verlaufenden Richtung an, um den Träger in einer zirkulierenden Bahn zu bewegen. Diese zirkulierende Bahn weist ein Bahnsegment auf, das durch die Stäbe dargestellt ist, die sich entlang den unteren Abschnitten 54 und 56 der Kettenschleifen 38 bzw. 48 bewegen, und das parallel zu der stromabwärts verlaufenden Richtung 32 der durch den Kar­ tenförderer 12 geförderten Chipkarten 24 verläuft. Da der Fördermotor 19 sowohl die Antriebsnasen 28 als auch beide Kettenschleifen 38, 48 antreibt, treiben die Antriebsmittel 18 den Träger 14 synchron mit dem Kartenförderer 12 an. Die Le­ seköpfe 16a, 16b des Trägers sind in einem Abstand voneinander beabstandet, der der gleiche wie der regelmäßige Abstand 30 der Antriebsnasen 28 ist. Die Leseköpfe 16a, 16b weisen sich dazu erstreckende elektrische Anschlußleitun­ gen 17a bzw. 17b auf.

Jede Chipkarte 24 weist acht Eingangs-/Ausgangsanschlüsse 25 nach der Art von Kontakten 25 auf. Chipkarten sind derart aufgebaut, daß die Kontakte 25 auf jeder Karte an einer festen Position vorliegen. Jedoch existieren zwei Konventio­ nen, so daß zwei unterschiedliche feste Positionen dieser Kontakte existieren.

Unter Bezugnahme auf Fig. 2, die einen Teil von Fig. 1 darstellt, umfaßt der Lesekopf 16b sechzehn federbeaufschlagte Kontaktfühler 60. Diese Kontaktfüh­ ler sind derart bemessen, daß sie mit den Kontakten 25 eines in der Chipkarte 24 eingebetteten Siliziumchips zusammenpassen. Des weiteren sind diese Fühler seitlich derart positioniert, daß ein Satz von acht Fühlern mit den Kontakten einer sich auf dem Kartenförderer bewegenden Chipkarte, die ihre Kontakte in einer der beiden konventionellen Positionen aufweist, seitlich fluchtet und der andere Satz von acht Fühlern mit den Kontakten einer auf dem Förderer befindlichen Chipkarte, die ihre Kontakte in der anderen der beiden konventionellen Positio­ nen aufweist, seitlich fluchtet.

Beim Einrichten ist der Träger derart longitudinal positioniert, daß, wenn er sich entlang seinem stromabwärts gerichteten Bahnsegment (, das durch die sich entlang den unteren Segmenten (Abschnitte) 54, 56 der Kettenschleifen bewe­ genden Stäbe 40, 50 definiert ist,) bewegt, die Kontaktfühler 60 des Lesekopfs 16b einen bzgl. einer Antriebsnase 28 ausgewählten Abstand stromabwärts posi­ tioniert sind, so daß sie mit den Kontakten einer mittels der Antriebsnase geför­ derten Chipkarte longitudional fluchten. Bei einer gegebenen Chipkarte paßt ein Satz von acht der federbeaufschlagten Kontaktfühler 60 mit den acht Kontakten 25 der Chipkarte 24 zusammen, und die anderen acht federbeaufschlagten Kontaktfühler 60 des Lesekopfs 16b stoßen einfach an die Oberseite der Chip­ karte 24 an. Obgleich nicht gezeigt, ist der Lesekopf 16a in gleicher Weise kon­ struiert und zum Kontaktieren der Kontakte der nächsten stromaufwärts angren­ zenden Chipkarte 24 positioniert.

Während des Betriebs werden die Chipkarten 24 mittels den Antriebsnasen 28 des Kartenförderers 12 in der stromabwärts verlaufenden Richtung 32 in regel­ mäßigen Abständen 30 befördert. Synchron mit dem Kartenförderer bewegt sich der Träger 14 in einer zirkulierenden Bahn: Zunächst bewegt sich der Träger in der stromabwärts verlaufenden Richtung 32 und nahe der Kartenrinne 20, wobei er sich entlang einem durch die sich entlang den Segmenten 54, 56 bewegenden Stäbe 40, 50 definierten Bahnsegment bewegt, und nachfolgend bewegt er sich weiter entfernt von der Rinne in einer stromaufwärts verlaufenden Richtung. Während der Bewegung entlang dem stromabwärts verlaufenden Bahnsegment passen die Leseköpfe 16a, 16b des Trägers 14 mit den Kontakten eines angren­ zenden Paars von sich auf dem Kartenförderer 12 befindlichen Chipkarten zu­ sammen. Während dieser Zeit werden die Chips dieser Karten aufgeladen und Daten von ihnen gelesen. An dem stromabwärts liegenden Ende des stromab­ wärts gerichteten Bahnsegments beginnt sich der Träger von diesen angrenzen­ den Chipkarten fort und dann in einer stromaufwärts verlaufenden Richtung zu bewegen. Zu dem Zeitpunkt, zu dem der Träger wieder seine Richtung wechselt und sich entlang seines stromabwärts verlaufenden Bahnsegments stromab­ wärts bewegt, sind die Leseköpfe 16a, 16b derart positioniert, daß sie mit den Kontakten des nächsten stromaufwärts befindlichen Paars von Chipkarten 24 auf dem Kartenförderer zusammenpassen. Das Lesen nachfolgender Paare von Karten setzt sich auf diese Weise fort.

Die Verweilzeit eines Lesekopfs auf einer Karte hängt von der Länge des strom­ abwärts verlaufenden Bahnsegments (, das durch die Länge der Segmente 54 und 56 definiert ist,) sowie von der Förderergeschwindigkeit ab. Die Dauer die­ ses Verweils ist derart ausgewählt, daß sie genügend ist, um die Zeit zum Lesen der erforderlichen Daten von diesen Chipkarten zu gewähren. Es wird gut ver­ ständlich sein, daß nur ein Teil der auf der Karte gespeicherten Daten zu lesen erforderlich sein kann, so daß die Verweilzeit nur zum Gestatten des Lesens die­ ser kleinen Untermenge an Daten ausreichend sein muß. Dies ist der Fall, wenn das Lesegerät 10 zum Lesen der persönlichen Identifizierungsdaten von den Chipkarten in einem Versendesystem zum Schicken der Chipkarten an ihre be­ absichtigten Empfänger verwendet wird.

Höhere Förderergeschwindigkeiten erfordern längere stromabwärts verlaufende Bahnsegmente für den Träger bei einer vorgegebenen Verweilzeit. Es existiert eine Wechselbeziehung zwischen der Länge des stromabwärts verlaufenden Bahnsegments des Trägers und der Anzahl an für den Träger 14 erforderlichen Leseköpfen. Daher können dann, wenn die Segmente 54 und 56 verlängert sind, drei (oder mehr) Leseköpfe erforderlich sein, damit der synchronisierte Träger 14 jede Karte auf dem Förderer liest. Umgekehrt kann eine geringere Fördererge­ schwindigkeit kürzere Segmente 54 und 56 erlauben, und nur ein Lesekopf kann erforderlich sein.

Fig. 3 ist eine Seitenansicht einer alternativen Ausführung der Erfindung, worin gleichen Teilen gleiche Bezugsziffern zugeordnet worden sind. Unter Betrach­ tung von Fig. 3 weist das Durchlauflesegerät 110 stromabwärts von Träger 14 einen zweiten Träger 114 auf. Der Träger 114 weist Leseköpfe 116a und 116b auf und ist mittels eines Antriebs 118 mit Ketten 138 und 148 angetrieben. Der Träger 114 erlaubt, daß jede Chipkarte 24 auf dem Kartenförderer 12 zweimal gelesen werden kann. Dies reduziert die Möglichkeit von Lesefehlern. Fig. 3 stellt ebenfalls den Kettenantrieb 70 für die Antriebsnasen 28 des Kartenförde­ rers 12 dar.

Fig. 4 ist eine Sequenz von Zeichnungen, die den Betrieb des Durchlauflesege­ räts 110 aus Fig. 3 darstellen. Unter Betrachtung von Fig. 4 ist zu sehen, daß die fortlaufenden Zeichnungen dieser Figur das Durchlauflesegerät 110 während fortlaufender Zeitmomente zeigt.

Auf dem Gebiet elektromagnetisch induziert gekoppelter Chips hat Entwick­ lungsarbeit stattgefunden. Es wird für Fachleute offensichtlich sein, daß der Ge­ genstand der Erfindung derart modifiziert werden könnte, daß die Kontaktfühler 60 gegen elektromagnetische Sensoren ausgewechselt werden, die an die An­ schlüsse eines elektromagnetisch gekoppelten Chips elektromagnetisch koppeln würden.

Modifikationen werden Fachleuten offensichtlich sein, und demgemäß ist die Er­ findung in den Ansprüchen definiert.

Claims (4)

1. Durchlauflesegerät (10, 110) für Chipkarten (24), umfassend

• 1. einen Kartenförderer (12) zum kontinuierlichen, in regelmäßigen Abständen (30) entlang einer Kartenbahn in einer stromabwärts verlaufenden Richtung (32) erfolgenden Fördern von Chipkarten (24), wobei jede Chipkarte (24) einen ein­ gebetteten Siliziumchip mit Anschlüssen (25) aufweist,
• 2. einen einen Lesekopf (16a, 16b, 116a, 116b) für Chipkarten (24) tragenden Träger (14, 114) und
• 3. ein Antriebsmittel (18, 118) zum kontinuierlichen Antreiben des Trägers (14, 114) in einer zirkulierenden Bahn, wobei die zirkulierende Bahn ein mit einem Abschnitt der Kartenbahn fluchtend ausgerichtetes Bahnsegment aufweist und wobei das Antriebsmittel (18, 118) den Träger (14, 114) entlang dem Bahnseg­ ment in der stromabwärts verlaufenden Richtung (32) und synchron mit dem Kartenförderer (12) antreibt, so daß der Lesekopf (16a, 16b, 116a, 116b) für Chipkarten (24) zur wirksamen Verbindung mit den Anschlüssen (25) einer sich entlang dem Abschnitt der Kartenbahn bewegenden Chipkarte (24) angeordnet ist.

2. Durchlauflesegerät (10, 110) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Kartenförderer (12) gegenüberliegende Bahnsegment der zirkulie­ renden Bahn näher an der Kartenbahn als der Rest der zirkulierenden Bahn ist.

3. Durchlauflesegerät (10, 110) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kartenförderer (12) eine Kartenrinne (20) und eine Vielzahl von durch die regelmäßigen Abstände (30) beabstandeten Antriebsnasen (28) zum Fördern von Chipkarten (24) entlang der Kartenrinne (20) aufweist.

4. Durchlauflesegerät (10, 110) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Lesekopf (16a, 16b, 116a, 116b) eine Vielzahl von federbeaufschlagten Kontaktfühlern (60) aufweist, die zum Kontaktieren der Anschlüsse (25) eines in eine Chipkarte (24) eingebetteten Siliziumchips bemessen sind.